(荆州技师学院,湖北荆州434020)
摘要:汽车电子控制悬架系统分为主动悬架和半主动悬架两大类。它们对车速、车身姿态、车身高度、路况等有着重要的影响,熟悉和了解其结构并快速成找出其故障原因加以解决,对汽车的使用寿命的着很大的帮助。本文阐述了电子控制悬架系统的结构与控制功能,并讲述了其具体的检查方法。
关键词:汽车电子控制悬架系统结构与维修
1.电子控制悬架系统的组成
汽车电子控制悬架系统分为主动悬架和半主动悬架两大类。主动悬架是指根据车辆的运动状态和路面情况,主动调节悬架系统刚度、减振器阻尼系统、车身高度和姿态,使悬架始终处于最佳的减振状态。这种调节要消耗能量,需要动力源提供能源,即系统是有限的。半主动悬架仅对减振器的阻尼进行调节,有些还对横向稳定器的刚度进行调节。
电子控制悬架系统由传感器、电子控制器、调节悬架的执行机构三部分组成。传感器将汽车行驶的车速、起动、加速、转向、制动和路面情况(汽车的振动)等转变为电信号,输送给电子控制器。电子控制器简称ECU,它将传感器输入的电信号进行综合处理,输出对悬架的刚度、阻尼及车身高度进行调节的控制信号。调节悬架系统参数的执行机构按ECU的控制信号,准确及时地动作,调节悬架的刚度、阻尼系数和车身高度。
2.电子控制悬架系统的功用
半主动悬架系统通常以车身振动加速度作为控制目标参数,以悬架减振器的阻尼为控制对象。在半悬架系统的ECU中,事先设定了一个目标控制参数,它是以汽车行驶平顺性最优控制为目的而设计的。可根据路面的激励和车身的响应对悬架的阻尼进行自适应调整,使车身的振动被控制在一定的范围内。但是汽车在转向、起步和制动等工况时不能对刚度的阻尼进行有效控制。
主悬架系统中,悬架的刚度与阻尼有“软”、“硬”两种控制模式,每种模式下按刚度与阻尼的大小分为高、中、低三种状态。“软”、“硬”控制模式可用手扳动选择开关转换决定,有的悬架控制系统则是由ECU决定的。模式一经确定,就由ECU在高、中、低三种状态间自动调节悬架刚度和阻尼系数。
2.1主悬架系统对车速与路面感应的控制
车速与路面感应控制主要是根据车速与路面的变化来改变悬架的刚度和阻尼。在车速很高时,控制器输出控制信号,使悬架的刚度和阻尼相应增大,提高了汽车行驶时的操纵稳定性。当汽车前轮在遇到路面接缝等凸起时,控制器输出控制信号,相应减小后轮悬架的刚度和阻尼,以减小车身的振动和冲击。当后轮越过障碍后,悬架又自动回到选定模式。当汽车进入不良路面行驶时,为抑制车身产生大的振动,控制器输出控制信号,相应增大悬架的刚度和阻尼。
2.2车身姿态控制
这是指在汽车车速突然改变及转向情况下,控制器对悬架的刚度和阻尼实旋控制,以抑制车身的过度摆动,从而确保车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。
当驾驶员急打转向盘使汽车急转弯时,转向传感器将转向盘的转角和转速电信号输入ECU,ECU经过计算分析向悬架输出控制信号,增大悬架的刚度和阻尼,以抑制车身的侧倾。
在汽车紧急制动时,车速传感器的车速信号和制动开关的阶跃信号输入ECU,控制器经过计算分析后输出控制信号,增大悬架的刚度和阻尼,以抑制车身的点头。
驾驶员猛踩加速踏板使汽车突然起步或突然加速时,车速传感器的车速信号和节气门开度传感器的阶跃信号输入ECU,ECU经过计算分析后输出增加悬架的刚度和阻尼的控制信号,以抑制车身的俯仰。
2.3车身高度控制
车身高度控制是在汽车行驶车速和路面变化时,ECU对悬架输出控制信号,调控车身的高度,以保证汽车行驶稳定性和通过性。
当车速超过90km/h时,为提高汽车的行驶稳定性和减少空气阻力,控制器输出控制信号,使排气阀和高度控制阀通电工作,悬架气室向外排气,以降低车身高度。当车速低于60km/h时,又恢复原有的高度。
汽车在连续颠簸不平的差路面行驶时,车身高度传感器连续2.5s以上输出大幅度的振动信号;如果车速在40~90km/h就会提高车身;以减弱来自路面的突然起伏感,并提高汽车的通过性能;如果速度在90km/h以上,则优先考虑汽车行驶的稳定性,降低车身高度。
3.电子控制悬架的检查
汽车电子控制悬架系统的元器件大部分采用密封式设计,损坏后一般不易修复,即使修复,其可靠性能也会大打折扣。因而需要更换损坏元器件的方法来检查并排除故障。
首先进行高度调整功能的检查,其内容有轮胎气压是否正常、下横臂安装螺栓中心到地面的距离(汽车高度),另将高度控制开关由NORM转换到HIGH,车身高度应升高10~30mm,所需时间为20~40s。
其次进行溢流阀的检查,先将点火开关置于ON,将高度控制连接器的端子连接,使压缩机工作。压缩机工作几分钟后,检查溢流阀是否放气。如果不放气,则说明溢流阀堵塞、压缩机故障或有漏气的部位。检查后将将点火开关置于OFF,清除故障码。
再次进行漏气检查。将高度控制开关置于HIGH位置,使发动机熄火,在管子的接头处涂抹肥皂水检查漏气情况。
4.故障诊断
首先是指示灯的检查,点火开关置于ON位置,LRC指示灯(SPORT指示灯)和HEIGHT指示灯(NORM和HI指示灯)应点亮2s,如果NORM指示灯以每1s的间隔闪亮,则表明ECU中存在故障码,这时应检查相应电路。
再次读取故障码,点火开关置于ON位置,跨接TDCL或检查连接器的TC与EI端子,从NORM指示灯的闪烁诚取故障码。如果高度控制ON/OFF开关置于OFF位置,会输出代码71,这是正常的。
接着清除故障码,点火开关置于OFF位置,拆下接线盒中的ECU-B熔丝10s以上,或跨接高度控制连接器的端子间8s以上。
结束语:汽车电子控制悬架系统的故障检查与诊断方法很多,有时也可根据个人经验来进行检查与诊断,但个体水平的高低和车辆的使用环境(包括驾驶的习惯、路况等)的不同,其主观诊断也有不当之时,定期对车辆进行检查和保养是有效的手段之一。
参考文献
[1]祖国海主编,《汽车底盘构造与维修》2,中国劳动社会保障出版社,2015。
作者简介:姚玉林,男,荆州技师学院汽车驾驶专业一级实习指导教师,研究方向为汽车驾驶训练。